绪论
1.2 机电一体化系统的基本功能要素
机械本体(基础) 包括机械传动装置和机械结构装置，将系统各部分零件和子系统按 照一定的空间和时间关系安置在一定位置上。实现机电一体化产品的 主功能和构造功能，影响系统的结构、重量、体积、刚性、可靠性等。
动力部分(能源部分) 按照系统控制要求为系统提供能量和动力，应尽可能实现较小的动 力输入获得较大的功能输出。
第一章 绪论
学习目标
重点:掌握机电一体化的概念 掌握机电一体化相关技术及其内容; 掌握机电一体化技术方向
难点: 机电一体化相关技术及其内容 机电一体化系统开发的工程路线
绪论
老式英文打字机与激光打印机对比
纯机械结构。最早是英国研制出用打字 机代替手书的机器，通过按键可输入各个 字母及各种标点符号等，这在当时实在是 一个巧妙的书写工具。打出的字体规范整 洁，一目了然。键盘字母的排列也是独具 匠心的。当时将常用的字母置于方便位置， 不常用的字母置于偏僻处。这种排列方法 直至今日电脑键盘仍然沿袭下来，可见其 合理性。
机电一体化技术基础 第一 章
绪论
预备知识
（1）具有电路分析、电子技术的基本知识； （2）具有机械基础、机械加工、机械设计的基础知识； （3）具有常用机电设备、机电产品结构、工作原理的知识； （4）具有常用机电一体化系统安装、使用、维护的基本知识； （5）具有设计中等复杂程度的机电一体化系统的基本知识；
后期的打字机，只是在体积上缩小，其 原理结构几乎与原始机器无异，只是形成 便携式而已，直到20多年前，才逐渐被电 脑所取代，在书写历史上打字机功不可没。
绪论
老式英文打字机
老式英文打字机与激光打印机对比
典型机、电、光一体化产品，激光打印 机是由激光器、声光调制器、高频驱动、 扫描器、同步器及光偏转器等组成，其作 用是把接口电路送来的二进制点阵信息调 制在激光束上，之后扫描到感光体上。感 光体与照相机构组成电子照相转印系统， 把射到感光鼓上的图文映像转印到打印纸 上，其原理与复印机相同。激光打印机是 将激光扫描技术和电子显像技术相结合的 非击打输出设备。
机电一体化系统主要包括六方面相关技术： 信息处理技术
实现信息的交换、存取、运 算、判断和决策等处理过程， 与计算机技术密切相关。
信息处理发展方向：提高信 息处理速度、可靠性和智能化 程度。
绪论
1.3 机电一体化系统的相关技术
机电一体化系统主要包括六方面相关技术： 自动控制技术
其目的在于实现机电一体化 系统的目标最优化，主要包括 位置控制、速度控制、最优控 制、自适应控制和智能控制， 其与计算机技术的也有密切联 系。
随着半导体技术趋向成熟。以美国、日 本为代表的科研人员，相继研制出半导体 激光打印机。这种类型打印机的打印质量 好、速度快、无噪音，所以很快得到了广 泛应用。
绪论
激光打印机
绪论
1.1 机电一体化的定义
机电一体化是机电一体化技术及其产品的统称，它是以机械学、 电子学和信息科学为主的多门技术学科在机电产品发展过程中相 互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。
1.3 机电一体化系统的相关技术
机电一体化系统主要包括六方面相关技术：
绪论
绪论
1.3 机电一体化系统的相关技术
机电一体化系统主要包括六方面相关技术： 机械技术
机电一体化的基础，具有结 构简单、功能更强、性能优越 等特点，在刚度、精度和动态 性能方面有更高的要求。
绪论
1.3 机电一体化系统的相关技术
是机电一体化系统的核心部分，完成对来自各传感器检测信号和外 部命令的集中、存储、分析和处理，并发出相应的控制信号。一般由 计算机、PLC、数控装置、逻辑电路、A/D或D/A转换、I/O接口等组 成。
什么叫接口，接口有要素或子系统组成，各子系统之间必须能够 顺利地进行物质、能量和信息的交换，为此，各要素或各子系统相接 处必须具备一定的连接部件，这个部件就称为接口。
机电一体化的三重含义： 是机械学、电子学与信息科学等学科相互融合而形成的学科 ； 是一个发展中的概念 ； 表达了技术之间相互结合的学术思想，强调各种技术在机电产
品中的相互协调，以达到系统总体最优。
绪论
1.2 机电一体化系统的基本功能要素
一个完善的机电一体化系统通常应该包含以下几方面基本要素： 机械本体、动力部分、传感检测部分、执行部分、驱动部分、控 制及信息处理部分与接口部分。
执行部分 由机械、电磁、电液等机构组成，根据控制信息和指令完成系统需 求的动作，实现输入能量向机械能的转换。
绪论
1.2 机电一体化系统的基本功能要素
驱动部分 在控制信息的作用下驱动各种执行机构完成各种动作和功能。 研究对象：执行元件及其驱动装置 执行元件种类：电动、液压、气压 驱动装置：各种电动机的驱动电源电路 控制与信息处理部分
绪论
1.2 机电一体化系统的基本功能要素
传感检测部分 对运行过程中所需要的系统自身和外界环境各种参数及运行状态进 行检测，并产生相应的反馈控制信息——传感器和专用仪器仪表。 研究对象：传感器及其信号检测装置（即变送器） 作 用：感受器官、反馈环节。 要 求：快速、精确获得信息并在相应的应用环境中具有高可靠性。
主要功能包括：信息交换、信号放大、信号传递。接口包括电气接 口、机械接口、人机接口。
绪论
1.2 机电一体化系统的基本功能要素
接口 将各部分子系统连接为一个有机整体，使各功能环节有目的地协调 一致运动，主要功能包括：信息交换、信号放大、信号传递。接口包 括电气接口、机械接口、人机接口。
在机械本体的支持下，由传感器检测产品的运行状态及环境变化， 将信息反馈给控制及信息处理单元，控制及信息处理单元对各种信息 进行处理，并按要求控制驱动部分，在驱动部分的动力作用下，执行 机构完成要求的动作。
机电一体化系统主要包括六方面相关技术： 传感检测技术
是机电一体化系统的感觉器官，实 现自动控制、自动调节等功能，其功 能强弱表征了系统自动化程度的高低。 研究内容包括： 将被测量按比例转换为电量； 电信号的处理加工。
在快速、准确、可靠性等方面有较 高要求。
绪论
1.3 机电一体化系统的相关技术